GGATE.pptx

POPP & ASOCIAȚII – Soluții pentru structuri sigure “GREEN GATE “ OFFICE BUILDING 1

Imobil de birouri 4S+P+11E+ETB-dul Tudor Vladimirescu nr.22, sector 5, București

GREEN GATE OFFICE BUILDING

Ing. Ionel BADEA

Ing. Mandi BRUCHMAIER

Ing. Bogdan GAGIONEA

Ing. Liviu BOCU

Ing. Dragoș Marcu

Ing. Ionuț Răileanu

Ing. Tudor SAIDEL


GREEN GATE OFFICE BUILDING – A.I.C.P.S. 2014

Amplasament: B-dul Tudor Vladimirescu 22, sector 5, București

Proiectant general: SC BOG’ART SRL

Proiectant arhitectură și instalații: SC ALTER EGO CONCEPT SRL

Proiectant structură: POPP & ASOCIAŢII

Proiectant fațade tip perete cortină: ALUDESIGN

Investitor: SC GREENGATE DEVELOPMENT SRL

Antreprenor general și al lucrărilor de beton armat: SC BOG’ART SRL

Constructor structură metalică: BOG’ART STEEL

Constructor incintă și fundații speciale: SC OCTAGON SA

Executant fațade tip perete cortină: ALUSYSTEM


Regim de înălţime: 4S + P + 11E + ET

Suprafaţa totală: 52.800 mp

Suprafaţa infrastructură: 19.300 mp

Suprafaţa suprastructură: 33.500 mp (~ 2700 mp/nivel curent)

Tip structură:

Infrastructură: radier general, pereți, stâlpi planșee dală

Suprastructură: pereți, cadre perimetrale, stâlpi, planșee dala precomprimate

GREEN GATE OFFICE BUILDING – A.I.C.P.S. 2014


GREEN GATE OFFICE BUILDING – Fațada principală


GREEN GATE OFFICE BUILDING – Fațada laterală


GREEN GATE OFFICE BUILDING – Secțiune longitudinală


EXECUŢIA INCINTEI ȘI A EXCAVAŢIILOR

SOLUŢIE TEHNICĂ ADOPTATĂ:

Incintă de pereți mulați cu grosimea 60cm.Piloți cu diametrul de 880mm dimensionați pentru faza top-downExcavație în sistem top-down, cu prima placă de planșeu executată

la cota -7,15 (peste subsol 3)Sprijiniri orizontale (șpraițuri) în zona centrală și în zona rampei auto Sistem de epuizment, pentru menținerea nivelului hidrostatic în interiorul

incintei la 1m sub cota excavației Grindă de coronament la partea superioară a pereților mulați cu dimensiuni

0,60x0,80m, având cotă superioară -0,75. Hidroizolație cu membrană bentonitică Voltex aplicată pe fața interioară a

incintei


PLAN GENERAL INCINTĂ


FAZE DE EXECUŢIE INCINTĂ

ETAPA 1• 1a. Execuție grindă de

ghidaj pentru pereți mulați

• 1b. Executie pereti mulati, coloane inclinometrice și grindă de coronament;

• 1c. Executie piloti forati fundare f880 inclusiv instalare profile metalice suport planșee de subsol;

• 1d. Executie piezometre si puturi de epuizment.



ETAPA 22a. Excavare până la cota -

7.15m (fără coborârea nivelului apei subterane) și turnare strat beton de egalizare cu grosimea de 10cm;

2b. Execuție planșeu subsol cota -6.70m, inclusiv prinderea plăcii de profilele metalice instalate în piloții de fundare si fixarea acesteia de pereții mulați pe întreg perimetrul incintei.



ETAPA 33a. Excavarea până la cota -

10.30m (fără coborârea NHS), demolarea betonului de egalizare de sub placa de la cota -6.70m și turnarea stratului de beton de egalizare de 10cm sub placa de la cota -9.85m;

3b. Execuție placă cota -9.85m și -3.55m (inclusiv prinderea plăcii de profilele metalice instalate în piloții de fundare și fixarea acestora de pereții mulați pe întreg perimetrul incintei);



ETAPA 44a. Coborârea NHS la cota

-16.00m, demolarea betonului de egalizare de sub placa de la cota -9.85m și excavație finală la cota -14.1m, respectiv -15.10m;

4b. Turnarea radierului; 4c. Continuarea execuției

infrastructurii; 4d. Oprirea sistemului de

epuizmente când se atinge cota ±0.00m.


Excavație deschisă până la cota -7,15


Execuție placă peste subolul 3 (cota -6,70)


EXECUŢIE SĂPĂTURĂ SUB PLACA COTA -6,70


PLAN COFRAJ PLACA COTA -6,70 FAZA TOP-DOWN


PLACA COTA -6.70 FAZA TOP-DOWN


PLACA COTA -6.70 FAZA TOP-DOWNSPRIJINIRI IN ZONA RAMPEI AUTO


PLACA COTA -9.85 FAZA TOP-DOWN


SĂPĂTURĂ LA COTA FINALĂ (-14.10)


MONTAJ ARMĂTURA RADIERZONA DE RACORDARE CU GROSIME VARIABILĂ ÎNTRE 1.00 ȘI 2.00m


SISTEM DE FUNDARE

RADIER GENERAL:

grosime 200 cm sub nucleele continue în suprastructură grosime 100 cm în rest


MONTAJ ARMĂTURA RADIERZONA DE RACORDARE CU GROSIME VARIABILĂ ÎNTRE 1.00 ȘI 2.00m


TRONSON RADIER FINALIZAT ÎN ZONA CENTRALĂ


EXECUŢIE PLANȘEU PESTE SUBSOLUL 2 FAZA TOP-DOWN


EXECUŢIE PEREŢI DIN ZONA CENTRALĂDUPĂ FINALIZAREA PEREŢILOR MARGINALI SI DEMONTAREA SPRAIŢURILOR

DE LA COTA -9.85


PLANȘEU CURENT INFRASTRUCTURĂ ÎN FAZĂ FINALĂ


INFRASTRUCTURĂ

Elemente infrastructură

Planșeele infrastructurii: planșee dală groasă de 35 cm pentru peste subsolurile 2-4; planșeul peste subsol 1 dală cu grosime de 30 cm, cu grinzi de salt ce separă zona situată sub

nivelele supraterane (cota -0,15) de rest (cota -0,45). Datorită încărcărilor mari pe zona exterioară (cota -0,45) cu deschideri și încărcări mari au fost prevăzute capiteluri cu grosime 60cm.

Pereți de beton armat cu grosimi de 60-80cm sub pereții suprastructurii și adiacent acestora; și cu grosimi de 30-40cm în rest. Perimetral subsolului au fost prevăzuți pereți cu grosimea de 30cm care dublează pereții mulați ai incintei.

Stâlpi de beton armat circulari dezvoltați numai pe înălțimea infrastructurii cu diametre de 90 și 100 cm. Stâlpii suprastructurii sunt în cea mai mare parte conectați cu pereți la nivelul infrastructurii.


INFRASTRUCTURĂ

Plan cofraj peste subsol 1


SUPRASTRUCTURA

Structura principală de rezistență a clădirii este alcătuită din: pereți de beton armat independenți cadre perimetrale din beton armat stâlpi interiori din beton armat planșee tip dală cu armătură pretensionată la nivelul curent cu grosime 22cm planșeu cu grinzi la terasă

Având în vedere faptul că peste 96% din forța seismică este preluată de sistemul de pereți, cadrele au doar rol de a prelua sarcinile gravitaționale. Pereții de beton armat au secțiune simplă sau compusă (nuclee). Buiandrugii din interiorul nucleelor sunt scurți (L= 0,90-1,25m) și înalți (h=1,40m la etajul curent, h=2,45-2,50m la parter) și au fost dimensionați să aibă o comportare elastică sub încărcări seismice. Această comportare permite considerarea mai multor pereți care se intersectează formând un tub (nucleu) ca pe un element structural unic. Grosimea pereților este de 60, 70 și 80 cm. Între axele 9-11, deasupra intrării principale, a fost prevăzută o structură metalică care completează planșeele etajele 2-11. Această structură metalică este suspendată la nivelul terasei cu tiranți având secțiune din țeavă rotundă și este stabilizată lateral în dreptul planșeelor, cu prinderi pendulare, care permit deplasarea pe verticală.


SUPRASTRUCTURA - PLAN COFRAJ ETAJ CURENT


SUPRASTRUCTURAREZULTATE GLOBALE

Factor de comportare considerat (conf. P100-1-2006): q= 0,8 x 4,6 = 3,68 Greutate suprastructură: 490.000 kN Forță tăietoare de bază: 89.640 kN

Perioade proprii, factori de participare:


Rotind corespunzător modelul, astfel încât axele globale să corespundă cu direcțiile principale de inerție:

Modul propriu 1: T1=1.382 sec.; translație pe direcția Y




Modul propriu 2: T2=1.290 sec.; translație pe direcția X


Modul propriu 3: T3=1.028 sec.; torsiune



SUPRASTRUCTURADEPLASĂRI RELATIVE DE NIVEL

Valorile maxime ale deplasărilor relative de nivel la starea limită de serviciu, obținute sub acțiunea simultană a două componente orizontale ale seismului de calcul (acționând pe direcțiile principale ale construcției) sunt:

SLS3,71 ‰ pe direcția X 4,62‰ pe direcția Y

SLU13,43% pe direcția X 16,78% pe direcția Y.

Deplasările totale la vârf ale structurii sunt:

SLS19,10 cm pe direcția X 24,30 cm pe direcția Y

SLU47,84 cm pe direcția X 60,72 cm pe direcția Y.


SUPRASTRUCTURAPLANȘEE PRECOMPRIMATE

Scurtă descriere a unui planșeu de beton armat precomprimat prin post-tensionare: După cum spune și numele precomprimarea elementului se obține prin tensionarea realizată la finalul execuției acestuia

(post-tensionare). Un planșeu de beton armat precomprimat prin post-tensionare reprezintă un planșeu clasic de beton armat unde armătura de rezistență (armătură pasivă) este înlocuită în mare parte cu toroane (armătură activă) dispusă după două direcții ortogonale.

Toroanele sunt denumite armătură activă deoarece prin dispunerea lor în grosimea plăcii, participă la comprimarea elementului și reducerea săgeții. Toroanele sunt reprezentate de gruparea a 3 sau 5 tendoane (în funcție de necesitate) într-o teacă zincată, tendonul fiind alcătuit din șapte fire împletite în formă de cablu, realizate din oțel de înaltă rezistență (limita de curgere 1860MPa), cele șapte fire fiind protejate anticoroziv individual, iar mănunchiul de șapte fire este protejat printr-un înveliș de plastic. În mod uzual, se folosesc pentru planșeele precomprimate prin post-tensionare, cabluri care au diametrul nominal 12,9mm – denumite generic T13 (aria mănunchiului de fire fiind de aproximativ 100mm2), și cabluri care au diametrul nominal 15,7mm – denumite generic T15 (aria mănunchiului de fire fiind de aproximativ 150mm2). În grosimea plăcii toroanele sunt montate după o formă parabolică ajungând la partea superioară a plăcii în zonele de reazem și la partea inferioară în zonele de câmp, realizând astfel reducerea săgeții acesteia.

Toroanele sunt dispuse de obicei după două direcții ortogonale și anume: pe o direcție se grupează în lungul liniei de descărcare a planșeului (toroane grupate – banded tendons), iar pe cealaltă direcție sunt distribuite la un pas rezultat în urma calculelor (toroane distribuite – distributed tendons). În funcție de deschiderea și încărcarea planșeului rezultă grosimea acestuia și numărul de toroane necesare. O proiectare economică presupune ca toroanele, prin dispunere, forma parabolei și ariei lor, să contrabalanseze aproximativ 80% din greutatea proprie a planșeului și să realizeze o compresiune în beton de peste 0,80MPa. Toroanele prin modul lor de dispunere și montaj constituie și armătură de rezistență pentru placă (armătură superioară în zonele de reazem și armătură inferioară în câmpul plăcii). Prin precomprimarea elementului prin post-tensionare se reduce armătura necesară dispusă la partea inferioară (de obicei rezultând o plasă generală de diametrul mic dispusă la pas 20cm), și se elimină armătura de la partea superioară din câmpul plăcii (necesară în cazul plăcilor în sistem clasic pentru preluarea eforturilor din contracția betonului și limitarea deschiderii fisurilor).


Soluția aplicată la proiectul “Green Gate Office Building”:

placă cu grosimea de 22cm,

tendoane T13 grupate câte 3 sau 5, astfel: - toroane distribuite alcătuite din 3 tendoane T13, dispuse la interax de 1,36m; - toroane grupate alcătuite din 5 tendoane T13, dispuse în număr de patru câte două în

stânga și dreapta stâlpilor.

armare pasivă :- inferioară - plasă generală Ø8 dispusă la pas de 20cm pe două direcții ortogonale, - superioară - pe reazemele stâlpilor - armătură tip „capitel” cu dimensiuni în plan de

4x4m cu 20 bare Ø16. Este de menționat faptul că armătura din reazemul stâlpilor a rezultat ca necesară nu din calculul la încovoiere pe reazem al plăcii ci din cauza calculului la străpungere conform normelor europene.

Ca și soluție de proiectare/execuție s-a ales ca planșeul să nu fie „legat” prin post-tensionare de nucleele clădirii deoarece aceasta ar fi condus la eforturi suplimentare în elementele verticale. S-a realizat astfel un sistem de rosturi de turnare armate corespunzător , care a permis execuția pe tronsone a planșeelor și izolarea nucleelor centrale de zonele de planșeu post-tensionate. Rosturile s-au betonat ulterior procedeului de post-tensionare a plăcii, după consumarea deformațiilor induse de acesta.



Etapele de execuție ale post-tensionării:

prima etapă de tragere: tensionarea toroanelor cu o forță egală cu 20% din forța maximă capabilă – această primă etapă realizându-se astfel încât să contracareze apariția fisurilor din contracția betonului la vârste timpurii; a doua etapă de tragere: tensionarea toroanelor la forța maximă de tragere ( 80% din forța maximă capabilă a tendonului); măsurarea și verificarea alungirii toroanelor; injectarea de mortar în canale toroanelor.

Pentru prima etapă de tragere, betonul trebuie să prezinte o rezistență minimă de 15MPa pe cub (12MPa pe cilindru), iar la tragerea finală rezistența betonului pe cub trebuie să fie minim 23MPa (18MPa pe cilindru).




Calculul plăcii post-tensionate s-a realizat cu ajutorul programului Adapt Floor PRO, program care furnizează ca și rezultate eforturi de compresiune în planșeu, procentul din greutatea proprie contrabalansată, diagrame de forțe și eforturi în lungul fâșiilor de descărcare a planșeului, săgeata calculată în starea fisurată luând în considerare curgerea lentă a betonului, etc.

Schemă dispunere toroane


Linii de descărcare a plăcii în direcție longitudinală



Linii de descărcare a plăcii în direcție transversală



Elevație reprezentând forma unui toron dispus în placă – se observă forma de parabolă



Pierderi de tensiune din cauza frecării și lungimii în toronul prezentat mai sus (efortul mediu relativ la efortul ultim nu trebuie să fie mai mic decât 0,60 – pentru acest caz este 0,67) – când pierderea de tensiune este sub 0,60 post-tensionarea nu este la fel de eficientă (crește săgeata și armătura pasivă)



Efortul mediu de precomprimare a betonului în direcție longitudinală (uzual trebuie să fie mai mare ca 0,85MPa – zonele cu roz se află sub această valoare)



Efortul mediu de precomprimare a betonului în direcție transversală (uzual trebuie să fie mai mare ca 0,85MPa – zonele cu roz se află sub această valoare)



Diagrama de momente încovoietoare pentru liniile de descărcare în direcție longitudinală



Diagrama de momente încovoietoare pentru liniile de descărcare în direcție transversală



Procentul din greutatea proprie contrabalansată (se realizează o medie de 65% în direcție longitudinală)



Procentul din greutatea proprie contrabalansată (se realizează o medie de 65% în direcție transversală)



Săgeată din combinație de lungă durată (ține cont de curgerea lentă a betonului) valoarea maximă este aproximativ 21mm < 32mm (admisibil)



Ancoraj de capăt pasiv

Ancoraj de capăt activ



Armare placă în zona stâlpilor: dispunere teci toroane și armătură de poansonare



Rost de turnare între tronsoanele plăcii, cu ancoraje de capăt active, după faza 1 de pretensionare

Rost de turnare între tronsoanele plăcii, cu ancoraje de capăt active, după faza 2 de pretensionare



SUPRASTRUCTURAImagini din timpul execuției

Armare diagonală în buiandrugii nucleelor


Armare pereți nuclee la nivelele inferioare



Confecție metalică deasupra intrării principale



MATERIALE UTILIZATE

Beton:Element structural Clasa beton

Beton egalizare C8/10 Pereți mulați C25/30 Piloți C25/30 Grinda coronament C25/30 Plăci,radier, rampe infrastructura C30/37 Stâlpi si pereti infrastructură, exclusiv

pereții care au continuitate în suprastructură C30/37 Pereți infrastructură care au continuitate

în suprastructură C40/50 Stâlpi si pereti suprastructură la nivelele P-E3 C40/50 Stâlpi si pereti suprastructură la nivelele E4-E12 C35/45 Plăci suprastructură peste nivelele P-E3 C40/50 Plăci suprastructură peste nivelele E4-E12 C35/45

Oțel beton: S500 (BST500S)

Oțel laminat: S355J2G3


CONCLUZII

Pe baza temei arhitecturale propuse, au fost analizate diferite soluții pentru structura de rezistență a clădirii de birouri, rezultînd că soluția optimă din punct de vedere structural, funcțional și tehnico-economic, este structura cu pereți structurali din beton armat, planșee post-tensionate și execuția excavației în sistem “top-down”, coroborată cu optimizarea soluției pentru incinta de pereți mulați.

Pentru această clădire un factor hotărâtor a fost obținerea unui cost cât mai redus al investiției, simultan cu îmbunătățirea soluției arhitecturale.

Soluția în sistem "top-down" a permis reducerea costurilor infrastructurii și în special a termenelor de execuție prin eliminarea lucrărilor aferente sprijinirilor metalice și execuția concomitentă, pe tronsoane, a mai multor nivele de infrastructură.

Folosirea planșeelor tip dală post-tensionată a permis reducerea greutății proprii a suprastructurii și, în consecință, a încărcărilor seimice, a permis amplasarea facilă a traseelor de instalații pe întreaga suprafață a nivelelor supraterane, reducerea semnificativă a termenelor de execuție datorită în principal simplității de realizare a cofrajelor și a armăturii active și pasive, la costuri similare cu cele ale unui planșeu convențional.


VĂ MULŢUMIM PENTRU ATENŢIE!

GGATE.pptx

Documents

Transcript of GGATE.pptx